Рис. 3.7. Схемы для расчета силы захватывания заготовок губками

а)

б)

Рис. 3.8. Схемы для определения момента, удерживающего заготовку в захвате

Указания к расчёту привода

В захватных устройствах с реечным передаточным механизмом (рисунок 3.8) крутящий момент на зубчатом секторе

где α1 и α2 – расстояния по вертикали от точек приложения сил N1 и N2 до центра вращения зубчатого сектора.

Рис. 3.9 - Расчётная схема к определению усилия привода ЗУ

Далее определяем размеры реечной передачи. Модуль зацепления

где a = A1 A = b tg ϕ2 - межцентровое расстояние передали;

zш - полное число зубьев шестерни, принимаем из условия отсутствия подрезания зубьев, z ≥ 17;

q - коэффициент толщины зубчатой рейки, принимаем q ≥ 8.

Модуль зацепления округляем до ближайшего большего стандартного значения по СТСЭВ310-76 из ряда I; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8 ... мм. Число зубьев сектора zc должно обеспечивать поворот губок на угол γmax, поэтому

Далее производится проверка зацепления на усталостную прочность. Поскольку реечная передача захватного устройства работает в условиях консистентной смазки, достаточен расчет на изгиб [2]. Затем необходимо рассчитать ось вращения губок на прочность и подшипники оси - на долговечность [2].

Привод захвата промышленных роботов осуществляется в большинстве случаев от пневмоцилиндра. Для выбора стандартного пневмоцилиндра переделяют усилие привода Р и ход зубчатой рейки Н.

В захватном устройстве с двумя парами губок

где Тп - крутящий момент на зубчатом секторе для правой пары губок; Тл - крутящий момент на зубчатом секторе для левой пары губок;

η - КПД передаточного механизма; η = 0,34 ... 0,95.

По величинам Р и Н выбирается стандартный пневмноцилиндр по ГОСТ 15606-70 [1].

Проверка отсутствия повреждения поверхности детали при захватывании

В ряде случаев, особенно при удержании детали, благодаря силам трения усилия, действующие в местах контакта с захватным устройством, бывает значительными. Это может привести к повреждению поверхности деталей, что недопустимо при их чистовой обработке. Контактные напряжения могут быть меньше допустимых σпр.

Контактные напряжения для V-образных губок

где h - ширина губки захвата, см;

D- диаметр заготовки, см;

Eпр = 2E заг E зу - приведенный модуль упругости, Н/см2;

E заг + E зу

Езаг - модуль упругости материала заготовки, Н/см2; Eзу - модуль упругости материала губок ЗУ, Н/см2.

Контактные напряжения для губок клегевых захватных устройств

где знак «+» используем при контакте выпуклых поверхностей; знак «-» при контакте выпуклой и вогнутой поверхностей (рисунок5);

r -радиус профиля губки (соответственно r1 в первом случае и r2 - во втором)

Для углеродистой стали модуль упругости Е = (2,0 ... 2,1) 105 Н/см2.

Дkя легированной стали

Е = (2,1 ... 2,2) 105 Н/см2.

Для серого чугуна

Е = (1,15 ... 1,60) 105 Н/см2.

где σт - предел текучести материалов губок или детали [2]; S - коэффициент безопасности, принимаем S = 1,5 ... 1,8.

Расчеты захватного устройства с определением реакций на губки захватов, усилий зажима заготовки и выбором используемого в соответствие с рабочими нагрузками и кинематической схемой пневмопривода приводятся в расчетно – пояснительной записке к контрольной работе.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Козырев Ю. Г. Промышленные роботы: Справочник. - М.: Машино-

строение, 1983. 376 с.

2.Курсовое проектирование деталей машин / Под общ. ред. В.Н.Кудрявцева - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984. 400 с.

3.Справочник технолога – машиностроителя под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова, том 1,М. Машино-

строение -1, 2001.914 с.

4.Справочник технолога – машиностроителя под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова, том 2,М. Машино-

строение -1, 2001.949 с.

5.Современные роботы в машиностроении. А.С. Климов, О.В. Бойченко, А.Г. Схиртладзе. Учебное пособие – Тольятти: ТГУ, 2005, 132 с. .

6.Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Ю.М. Соломенцева. Москва: Машиностроение, 1987, 140 с.